EBM vs. SLM:Perbedaan Utama, Performa, dan Perbandingan Material untuk Pencetakan 3D Logam

SLM (Selective Laser Melting) dan EBM (Electron Beam Melting) adalah teknologi pencetakan 3D fusi lapisan bubuk. Sinar berenergi tinggi digunakan untuk memadukan bubuk logam lapis demi lapis untuk akhirnya mencetak komponen padat. SLM memiliki akurasi dan resolusi yang lebih baik dibandingkan EBM. Sebaliknya, EBM dapat mencetak lebih cepat jika dibandingkan dengan mesin SLM single-beam. Namun, terdapat mesin SLM dengan 12 laser bertenaga tinggi, yang secara signifikan meningkatkan kecepatannya. EBM memiliki kemungkinan material yang lebih kecil, khususnya material tahan api dan tahan api.

Artikel ini akan membandingkan EBM vs. SLM dalam hal kompleksitas sistem, bahan, dan teknologi pencetakannya.

Definisi EBM dan Perbandingannya dengan SLM

EBM (Electron Beam Melting) adalah teknologi pencetakan 3D fusi lapisan bubuk yang digunakan untuk memproduksi komponen logam. Arcam (yang kemudian dibeli oleh GE) mengembangkan teknologi ini bersama dengan Universitas Teknologi Chalmers pada tahun 1993. EBM secara selektif melelehkan bubuk logam atau paduan logam dengan berkas partikel elektron berenergi tinggi. Artinya, alih-alih menggunakan foton berenergi seperti yang ada pada laser, EBM memanfaatkan elektron berenergi. Berkas elektron menelusuri penampang suatu lapisan bagian dan meleburkan partikel-partikel logam menjadi satu. Setelah setiap lapisan meleleh, alas cetak bergerak ke bawah dan lapisan bubuk logam lainnya diaplikasikan. Proses pencetakan EBM harus dilakukan dalam ruang hampa untuk mencegah oksidasi pada bagian tersebut akibat suhu yang sangat tinggi yang dihasilkan oleh mesin. 

EBM memiliki jenis material yang lebih sedikit, khususnya material tahan api dan tahan api. Dibandingkan dengan EBM, SLM memerlukan ruang berisi gas inert dan dapat mencetak lebih akurat.

Untuk mempelajari lebih lanjut, lihat panduan kami tentang Pelelehan Berkas Elektron.

Apa Keunggulan EBM Dibandingkan SLM?

Di bawah ini tercantum beberapa keunggulan utama EBM vs. SLM:

• EBM mampu mencetak jauh lebih cepat dibandingkan SLM jika dibandingkan dengan mesin SLM single-beam. Hal ini disebabkan oleh semakin lebarnya berkas yang dihasilkan oleh berkas elektron.
• EBM dapat mengarahkan berkas elektron dengan kecepatan hingga 8000 mm/s. SLM, sebaliknya, meniru kecepatan EBM dengan menggunakan banyak sinar.

Apa Kekurangan EBM Dibandingkan SLM?

Di bawah ini tercantum beberapa kelemahan utama EBM vs. SLM:

• EBM memerlukan lingkungan vakum. Hal ini membatasi ukuran komponen yang dapat dibuat dan menambah kompleksitas tambahan pada alat berat.
• EBM memiliki kemungkinan penggunaan material yang lebih sedikit dibandingkan dengan SLM.

Definisi SLM dan Perbandingannya dengan EBM

SLM (Lebur laser selektif) adalah teknologi pencetakan 3D fusi lapisan bubuk yang digunakan untuk memproduksi komponen logam. SLM pertama kali ditemukan pada tahun 1995 dan dikomersialkan oleh solusi SLM. SLM menggunakan laser serat bertenaga tinggi untuk melelehkan bubuk logam secara selektif. Laser menciptakan genangan logam cair di mana pun ia bersentuhan dengan bubuk logam. Sinar laser menelusuri penampang lapisan bagian dan melelehkan partikel logam menjadi satu. Setelah setiap lapisan, alas cetak bergerak ke bawah dan lapisan bubuk logam lainnya diterapkan. SLM menggunakan ruang build yang diisi dengan gas inert. SLM sangat mirip dengan EBM tetapi menggunakan hingga 12 laser berkekuatan tinggi untuk melelehkan bubuk logam. Itu juga dapat menggunakan berbagai logam dan paduan.

Apa Keunggulan SLM Dibandingkan EBM?

Di bawah ini tercantum beberapa keunggulan utama SLM vs. EBM:

• Dengan SLM, operator dapat menyesuaikan lebar sinar untuk mendukung kecepatan tinggi atau presisi tinggi.
• SLM dapat menggunakan material yang lebih beragam jika dibandingkan dengan EBM.

Apa Kekurangan SLM Dibandingkan EBM?

Beberapa kelemahan utama SLM vs. EBM adalah:

• Bagian SLM cenderung memiliki tekanan internal yang lebih tinggi dibandingkan EBM. SLM sering kali memerlukan perlakuan panas pasca pembangunan untuk mengurangi tegangan sisa.
• Mesin SLM sinar tunggal mencetak lebih lambat dibandingkan mesin EBM.

Tabel Perbandingan Antara EBM dan SLM

Tabel 1 di bawah mencantumkan beberapa properti EBM yang lebih umum dibandingkan dengan SLM:

Atribut EBM SLM

Atribut

Jumlah balok

EBM

1 - Penempatan sinar sangat cepat

SLM

Tersedia mesin dengan 1, 4 dan 12 balok

Atribut

Kekuatan pancaran

EBM

4500W

SLM

1000W

Atribut

Memerlukan ruang vakum untuk volume pembuatan cetakan

EBM

Ya

SLM

Tidak - memerlukan penutup gas inert

Atribut

Tinggi lapisan

EBM

70 mikron

SLM

20 hingga 50 mikron

Atribut

Bagian memiliki sifat material isotropik

EBM

Ya

SLM

Ya

Atribut

Bagian perlu didinginkan setelah dicetak

EBM

Ya - Seringkali dalam semalam

SLM

Ya

Atribut

Bagian memerlukan struktur pendukung

EBM

Ya

SLM

Ya

Atribut

Volume pencetakan terbesar

EBM

350 OD x 430 H mm (silinder)

SLM

600x600x600mm

Tabel 1:Perbandingan EBM vs. SLM

Printer SLM memiliki resolusi tinggi lapisan yang lebih baik daripada EBM dan juga memiliki volume pembuatan yang lebih besar. EBM memiliki pemosisian pancaran yang lebih cepat, artinya dapat mencapai kecepatan tinggi tanpa memerlukan banyak pancaran. 

EBM vs. SLM:Perbandingan Teknologi

Baik EBM maupun SLM adalah teknologi fusi serbuk yang memanfaatkan sinar berkekuatan tinggi untuk melelehkan serbuk logam. Namun, EBM menggunakan berkas elektron, sedangkan SLM menggunakan beberapa laser serat berkekuatan tinggi.

EBM vs. SLM:Perbandingan Material

SLM mampu mencetak berbagai macam logam, termasuk sebagian besar paduan berbasis besi, aluminium, nikel, kobalt, dan tembaga. Sebaliknya, EBM cocok untuk kelompok bahan mentah yang lebih kecil,  termasuk Ti6AL4V (paduan titanium), Inconel® 718 (paduan nikel), atau CoCrMo (paduan kobalt).

EBM vs. SLM:Perbandingan Aplikasi Produk

EBM banyak digunakan dalam industri dirgantara untuk memproduksi bilah turbin, dan di bidang medis untuk memproduksi implan ortopedi. SLM digunakan untuk membuat produk di industri yang sama, tetapi juga digunakan dalam industri otomotif, konstruksi, dan perhiasan.

EBM vs. SLM:Perbandingan Volume Cetak

SLM memiliki volume build yang tersedia sedikit lebih besar jika dibandingkan dengan EBM. Ini berarti SLM dapat mencetak bagian tunggal yang lebih besar atau bagian yang dapat memuat lebih banyak bagian yang lebih kecil. Ukuran EBM dibatasi oleh kebutuhan untuk mencetak dalam ruang vakum. 

EBM vs. SLM:Perbandingan Permukaan Akhir

EBM memiliki permukaan akhir yang sedikit lebih buruk jika dibandingkan dengan SLM. Hal ini disebabkan lebar pancaran EBM yang lebih besar sehingga menciptakan tampilan yang lebih kasar di antara setiap lapisan. Meskipun SLM dan EBM mungkin memerlukan pasca pemesinan untuk area kritis, EBM memiliki permukaan akhir yang sangat berbeda. 

EBM vs. SLM:Perbandingan Biaya

Rata-rata, harga mesin SLM tingkat pemula bisa mencapai $350.000, sedangkan printer EBM bisa berharga $100.000 hingga $250.000.

Apa Alternatif Bersama untuk EBM dan SLM?

Di bawah ini adalah alternatif bersama untuk EBM dan SLM:

• DMLS: DMLS (Direct Metal Laser Sintering) adalah proses fusi serbuk yang melelehkan serbuk logam bersama-sama dengan laser serat, mirip dengan SLM. Namun, DMLS memiliki resolusi yang lebih baik daripada EBM atau SLM, dan biasanya menggunakan beberapa laser berenergi lebih rendah. 

Apa Persamaan Antara EBM dan SLM?

Di bawah ini tercantum beberapa persamaan antara EBM dan SLM:

1. EBM dan SLM digunakan untuk mencetak komponen logam.
2. Baik EBM maupun SLM menggunakan pancaran energi untuk melelehkan bubuk logam menjadi bagian akhir.

Apa Perbandingan Lain EBM Selain SLM?

Teknologi pencetakan 3D alternatif selain EBM adalah:

• EBM vs. DED: DED (Deposisi energi terarah) adalah teknologi pencetakan logam yang memasukkan kawat logam ke nosel pencetakan. Logam tersebut kemudian dicairkan pada nosel dan diendapkan pada pelat build lapis demi lapis, mirip dengan pencetakan FDM (Fused Deposition Modeling). Ini menghasilkan bagian yang memiliki sifat mekanik isotropik. 

Apa Perbandingan Lain SLM Selain EBM?

Teknologi pencetakan 3D alternatif untuk SLM adalah:

• SLM vs. SLS: Sintering laser selektif dapat dibandingkan dengan SLM karena kedua teknologi tersebut menggunakan laser untuk melelehkan material bubuk selapis demi selapis menjadi bagian akhir. Namun SLS hanya dapat mencetak dalam plastik. Mesin pencetak logam pada masa awal hanya menyatukan partikel-partikel logam, karena mereka tidak mampu membuat genangan logam cair seperti mesin modern. Untuk informasi lebih lanjut, lihat artikel kami tentang SLM vs. SLS.

Ringkasan

Artikel ini merangkum perbedaan antara teknologi pencetakan 3D EBM dan SLM.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang EBM vs. SLM dan untuk membantu memilih teknologi yang sempurna untuk produk Anda, hubungi perwakilan Xometry.

Xometry menawarkan berbagai layanan pencetakan 3D untuk kebutuhan proyek Anda. Kunjungi Mesin Penawaran Instan kami untuk mendapatkan penawaran harga gratis tanpa kewajiban dalam hitungan menit.

Pemberitahuan Hak Cipta dan Merek Dagang

1. Inconel® adalah merek dagang terdaftar dari divisi Huntington Alloys dari Special Metals Corp., Huntington, WV.

Penafian

Konten yang muncul di halaman web ini hanya untuk tujuan informasi. Xometry tidak membuat pernyataan atau jaminan apa pun, baik tersurat maupun tersirat, mengenai keakuratan, kelengkapan, atau validitas informasi. Parameter kinerja apa pun, toleransi geometrik, fitur desain spesifik, kualitas dan jenis bahan, atau proses tidak boleh dianggap mewakili apa yang akan dikirimkan oleh pemasok atau produsen pihak ketiga melalui jaringan Xometry. Pembeli yang mencari penawaran suku cadang bertanggung jawab untuk menentukan persyaratan khusus untuk suku cadang tersebut. Silakan lihat syarat dan ketentuan kami untuk informasi lebih lanjut.

Dekan McClements

Dean McClements adalah lulusan B.Eng Honors di bidang Teknik Mesin dengan pengalaman lebih dari dua dekade di industri manufaktur. Perjalanan profesionalnya mencakup peran penting di perusahaan terkemuka seperti Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace, dan Hyster-Yale, tempat ia mengembangkan pemahaman mendalam tentang proses teknik dan inovasi.

Baca lebih banyak artikel oleh Dean McClements